penutupan lahan hutan menjadi kawasan budidaya pertanian, proses fotosintesis yang terjadi dapat menyamai proses fotosintesis namun serapan karbon tanaman budidaya pertanian tidak sebesar serapan karbon hutan.
Deforestasi diperkirakan menyumbang sekitar 20% emisi gas rumah kaca di atmosfer. Dengan persentase sedemikian, maka deforestasi menjadi penyebab terbesar kedua— setelah emisi dari penggunaan bahan bakar fosil—perubahan iklim. Bahkan, di negara negara berkembang deforestasi menjadi penyebab terbesar perubahan iklim termasuk Indonesia. Negara-negara peserta UNFCCC telah bersepakat untuk menyertakan avoided deforestation and forest degradation sebagai salah satu upaya mengatasi perubahan iklim dan menyertakannya dalam post-Kyoto regime setelah 2012. Skema inilah yang kemudian dikenal sebagai Reduced Emissions from Deforestation and Degradation (REDD).
Selama kurun waktu 40 tahun dalam mengelola dan memanfaatkan sumberdaya hutan di Indonesia, telah menyebabkan terjadinya kerusakan hutan (degradasi dan deforestasi). Kegiatan eksploitasi hutan secara legal maupun ilegal, konversi hutan alam dan gambut untuk dijadikan perkebunan sawit dan pertambangan, pemberian ijin pemanfaatan kayu, serta kebakaran hutan merupakan faktor-faktor utama yang mempercepat terjadinya degradasi dan deforestasi di Indonesia (FWI, 2001). Analisis FWI untuk kurun waktu 1989 – 2003, tutupan hutan Indonesia mengalami perubahan akibat dari penurunan kualitas hutan (degradasi) dan kehilangan tutupan hutan (deforestasi), yang diperkirakan 4,6 juta ha/tahun1. Tutupan hutan yang hilang (deforestasi) diperkirakan sekitar 1,99 juta ha/tahun.
Penghitungan Potensi Karbon Di Kawasan Hutan Pengelolaan Oleh
Masyarakat Secara Lestari Dan Berkelanjutan
Jln. Sempur Kaler No. 62 Bogor, Jawa Barat p/f : (0251) 8333308/8317926 e : [email protected],[email protected] http://fwi.or.id/
H
utan sebagai sebuah ekosistem alami memilikiperan penting dalam siklus dinamika karbon. Hutan memiliki kemampuan untuk menyerap karbon dan mengontrol pelepasannya ke udara. Pohon
di hutan mampu menyerap karbondioksida (CO2) untuk
fotosintesis dan menyimpannya dalam bentuk karbohidrat pada kantong karbon di akar, batang, dan daun sebelum dilepaskan kembali ke atmosfer. Hal ini menimbulkan keterkaitan antara biomassa hutan dengan kandungan karbon. Hutan memiliki setidaknya empat kolam karbon ; Biomassa Atas Permukaan (Aboveground Biomass), Biomassa Bawah Permukaan (Underground Biomass), Bahan Organik Mati, dan Kandungan Karbon Organik Tanah. Semua komponen vegetasi hutan termasuk pohon dan strata tumbuhan bawah termasuk dalam biomassa permukaan. Sedangkan akar termasuk dalam biomassa bawah permukaan selain kandungan organik tanah yang memiliki kelas tersendiri dalam perhitungan carbon pools. Serasah dan kayu mati yang telah ditetapkan berdasarkan berbagai tingkat dekomposisi termasuk dalam bahan organik mati.
Kegiatan konversi hutan menjadi peruntukan lain memicu terjadinya pelepasan karbon dalam jumlah besar ke atmosfir. Dampak langsung konversi hutan tersebut adalah terlepasnya cadangan karbon dalam biomassa tumbuhan dan memicu terjadinya degradasi tanah yang menyebabkan terlepasnya karbon dari bahan organik tanah. Perubahan vegetasi penutup lahan juga menyebabkan tidak terjadinya proses penyerapan karbon sehingga yang terjadi bukan hanya pelepasan cadangan karbon di hutan namun juga hilangnya fungsi penyerapan karbon oleh hutan. Hal yang sama terjadi dalam proses degradasi hutan. Berkurangnya vegetasi hutan menyebabkan berkurangnya kandungan karbon dalam tutupan hutan dan turut berkurangnya fungsi penyerapan karbon oleh hutan. Pada perubahan
September 2010
info fwi
PENGHITUNGAN BIOMASSA DAN POTENSI KARBON
Perhitungan biomassa di lakukan dengan dua metode. Untuk penutupan lahan A, B, C, dan D menggunakan persamaan Brown (1997) untuk penghitungan biomassa hutan tropis. Persamaan tersebut diperuntukkan untuk 3 zone iklim yang berbeda, yaitu kering, lembab dan basah. Berdasarkan peta curah hujan, lokasi studi memiliki curah hujan berkisar antara 2500 hingga 3500 mm/tahun sehingga lokasi studi dikategorikan dalam zona lembab dalam persamaan Brown. Persamaan yang digunakan adalahY = 42.69 – 12.8 (D) +1.242 (D2)
Dimana Y merupakan biomassa perpohon dalam satuan kilogram dan D adalah diameter setinggi dada pohon dalam satuan centimeter.
No. Penutupan Lahan Deskripsi Min (Ton/Ha) Max (Ton/Ha) Mean (Ton/Ha) 1 Tipe A (Hutan) Lahan hutan alami yang tidak ditanami
tanaman kebun 10.97 79.61 29.23
2 Tipe B (Hutan Rakyat)
Lahan hutan rakyat yang tegakan
pohon nya ditanam oleh masyarakat 3.62 21.23 10.54
3 Tipe C (Belukar Hutan)
Semak belukar yang telah didominasi
tegakan pohon 3.54 83.30 12.78
4 Tipe D (Belukar) Semak belukar dan atau lahan yang telah ditinggalkan pemiliknya dan belum didominasi oleh tegakan pohon
0.88 31.13 9.54
Tabel. 1. Biomassa Penutupan Lahan A, B, C, D
Metode selanjutnya adalah metode destruktif untuk menghasilkan persamaan allometrik dalam melakukan estimasi kandungan karbon. Metode ini digunakan dalam estimasi biomassa pada penutupan lahan tipe E. F, G, dan H. Pada kegiatan kali ini kami menggunakan 9 sampel Coklat dan 9 sampel Kopi dalam menghasilkan persamaan allometrik diameter pohon dan kandungan karbon. Masing masing sampel dipisahkan menjadi akar, batang, ranting dan daun dalam perhitungan biomassa pohon.
Sample Tinggi (M)
Diameter (Cm)
Berat Basah (Kg) Berat Kering (Kg)
Biomass Akar Ranting Batang Daun Akar Ranting Batang Daun
C1 1.02 2.5 0.15 0.05 0.30 0.12 0.06 0.02 0.11 0.06 0.25 C2 0.86 3.5 0.55 0.50 0.90 0.60 0.23 0.20 0.40 0.30 1.14 C3 2.57 4 0.50 0.50 1.30 0.50 0.21 0.20 0.48 0.25 1.14 C4 2 4 1.80 2.30 1.00 0.50 0.76 0.92 0.47 0.25 2.39 C5 2.95 4 1.20 1.55 1.60 0.80 0.50 0.62 0.70 0.40 2.22 C6 0.7 5 1.20 1.80 1.00 0.80 0.50 0.72 0.38 0.40 2.01 C7 2.5 6 1.90 1.10 3.80 1.20 0.80 0.44 1.51 0.60 3.35 C8 1.2 6 1.30 3.20 3.10 1.70 0.55 1.28 1.32 0.85 3.99 C9 1.49 9 2.00 3.70 5.50 3.20 0.84 1.48 2.22 1.60 6.14
Tabel. 2. Penghitungan Destructive Sampling Tanaman Cokelat Persamaan Allometrik R2 y = 0.256e0.4 06D y = 0.896D - 1.868 y = 0.056D2.294 y = 4.544l n( D) - 4.411 y = -0.007D2 + 0.988D - 2.102 0.698 0.932 0.835 0.9 0.933 Note : Y = Biomassa (Kg), D = Diameter (Cm)
Tabel. 3. Perbandingan Allometrik Tanaman Cokelat
Sample Ting gi (M) Di am et er (Cm) Berat Ba sah (Kg) Berat Ker ing (Kg) B ioma ss Akar Ranting Batang Daun Akar Ra nt ing Batang Daun K1 0.88 1.5 0.10 0.05 0.20 0.10 0.05 0.02 0. 12 0.05 0.24 K2 0.6 1.5 0.15 0.05 0.20 0.20 0.08 0.02 0. 11 0.10 0.31 K3 2.56 2 0.40 0.20 0.50 0.30 0.21 0.08 0. 29 0.15 0.73 K4 2.2 2 0.50 0.40 0.60 0.40 0.27 0.16 0. 36 0.20 0.98 K5 1.86 2 0.15 0.30 0.75 0.80 0.08 0.12 0. 44 0.39 1.04 K6 1.4 2 0.25 0.25 0.60 0.55 0.13 0.10 0. 34 0.27 0.84 K7 1.9 2.1 0.30 0.20 0.80 0.60 0.16 0.08 0. 46 0.29 1.00 K8 2.57 3 0.45 0.35 0.80 0.55 0.24 0.14 0. 45 0.27 1.10 K9 2.5 3 0.70 0.50 1.60 0.75 0.37 0.20 0. 87 0.37 1.81
Tabel. 4. Penghitungan Destructive Sampling Tanaman Kopi
Persamaan Allometrik R2 y = 0.099e0.960D y = 0.737D - 0.671 y = 0.148D2.263 y = 1.673ln(D) - 0.32 y = -0.459D2 + 2.856D - 2.976 0.669 0.751 0.762 0.795 0.818
Tabel. 5. Perbandingan Allometrik Tanaman Kopi Note : Y = Biomassa (Kg), D = Diameter (Cm)
Berdasarkan hasil perbandingan alometrik, hubungan antara diameter dengan biomassa kopi dan coklat dijelaskan lebih baik dengan persamaan polynomial. Korelasi biomassa kopi dengan diameter
pohon kopi menghasilkan nilai R2 sebesar 81.8%
sedangkan korelasi biomassa cokelat dengan diameter
pohon cokelat menghasilkan R2 sebesar 93.3%.
Persamaan allometrik tersebut kemudian di masukan kedalam data hasil survey plot sehingga menghasilkan potensi biomassa pada keseluruhan plot sampling. Hasil keseluruhan dapat dilihat pada Tabel. 6. yang menjelaskan nilai minimum, maksimum dan rata-rata potensi biomassa pada keseluruhan plot sampling pada penutupan lahan sistem agroforestry.
N o . P e nu tu p an Laha n D es kri p si M in (T o n/H a ) M ax ( T on / H a) M e a n (T o n/ H a ) 1 T ip e E (K op i) A gr ofo r es try sy st em d e ng an ta na m a n po k ok
k op i ya ng dis el in gi tan a m a n D ad a p , L a da, C o kl at, M P TS dan a ta u tana m a n la in . D e nga n um u r t an a m a n ko p i k u ra n g d ar i 5 ta h u n
0 .1 6 0 .5 7 0 .3 4
2 T ip e F (K op i) A gr ofo r es try sy st em d e ng an ta na m a n po k ok k op i ya ng dis el in gi tan a m a n D ad a p , L a da, C o kl at, M P TS dan a ta u tana m a n la in . D e nga n um u r t an a m a n ko p i l eb i h dari 5 ta h u n 0 .4 7 2 .7 5 1 .0 7 3 T ip e G (C ok lat ) K e bu n c ok la t y a ng d is e lin g i ta n am an M P T S a tau ta n a m a n lai n, de n ga n u m ur te ga k an c ok l at k u ra ng da ri 5 ta h u n 0 .2 4 3 .9 5 0 .8 6 4 T ip e H (C ok l at) K e bu n c ok la t y a ng d is e lin g i ta n am an M P T S a tau ta n a m a n lai n, de n ga n u m ur te ga k an c ok l at l ebih da ri 5 ta h u n 0 .4 2 4 .0 4 1 .5 4
Tabel. 6. Biomassa Penutupan Lahan E, F, G, H
Berdasarkan hasil penghitungan potensi biomassa, didapatkan potensi karbon pada masing-masing penutupan lahan (Tabel. 7). Dari hasil penghitungan terlihat potensi karbon terbesar terdapat pada area studi dengan penutupan lahan hutan. Nilai rata-rata potensi karbon penutupan lahan hutan mencapai 429.69 Ton/Ha. Sedangkan agroforestry system tanaman kopi memiliki nilai potensi karbon terkecil dengan rata-rata potensi karbon sebesar 5.05 Ton/Ha.
No. Penutupan Lahan Min (Ton/Ha) Max (Ton/Ha) Mean (Ton/Ha) 1 Tipe A (Hutan) 5.48 39.80 14.61
2 Tipe B (Hutan Rakyat) 1.81 10.61 5.27
3 Tipe C (Belukar Hutan) 1.77 41.65 6.39
4 Tipe D (Belukar) 0.44 15.56 4.77
5 Tipe E (Kopi) 0.08 0.28 0.17
6 Tipe F (Kopi) 0.23 1.37 0.53
7 Tipe G (Coklat) 0.12 1.97 0.43
8 Tipe H (Coklat) 0.21 2.02 0.77
Tabel. 7. Potensi Karbon
Klasifikasi tipe penutupan lahan dilakukan untuk menghitung total potensi biomassa dan karbon berdasarkan tipe penutupan lahan. Hasil klasifikasi penutupan lahan didapat dengan mengklasifikasikan citra menggunakan training area hasil survey lapangan. Hasil yang didapat belum mampu mengklasifikasikan tanaman cokelat dan kopi berdasarkan kelas umur dan membedakan antara semak belukar hutan dan semak belukar sehingga didapatkan hasil yang kurang detail. Berikut merupakan hasil klasifikasi yang kemudian di lakukan pendugaan potensi karbon dari total keseluruhan kelas lahan berdasarkan hasil analisis rata-rata potensi karbon di masing-masing kelas penutupan lahan.
Penutupan Lahan Area (Ha)
Biomassa (Ton) Karbon (Ton) SHK PKD TOTAL Tipe A 86.76 212.67 299.43 8,752.34 4,376.17 Tipe B 0 219.96 219.96 2,318.38 1,159.19 Tipe C 204.21 54.45 258.66 3,305.67 1,652.84 Tipe D 0 0 0 0 0 Tipe E/F 622.53 228.6 851.13 600.05 300.02 Tipe G/H 643.14 255.33 898.47 1,078.16 539.08 No Dat a 185.4 341.64 527.04 0 0 Total 1,742.04 1,312.65 3,054.69 16,054.60 8,027.30
Tabel. 8. Potensi Karbon Berdasarkan Penutupan Kelas Lahan Hasil Klasifikasi
Gambar. 1. Penutupan Lahan Wilayah Kelola YKWS
Gambar. 2. Penutupan Lahan Wilayah Kelola SHKL
KORELASI BIOMASSA DAN NDVI
Biomassa hasil perhitungan survey lapangan kemudian dikorelasikan dengan nilai index vegetasi citra untuk menghasilkan potensi karbon dalam area studi secara lebih mendetil. Index vegetasi didapatkan dengan menormalisasi nilai spektral pantulan gelombang merah dan infra merah hasil penyiaman citra satelit.
Hasil korelasi biomassa dengan nilai index vegetasi dalam berbagai bentuk persamaan di tampilkan dalam grafik dan tabel berikut
y = 15593D N2.011 R² = 0.718 -2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 - 0.20 0. 40 0.60 Series 1 Pow er (Series1) y = 117.4e7.519DN R ² = 0.7 -2,000. 00 4,000. 00 6,000. 00 8,000. 00 - 0.20 0.40 0.60 Series1 Exp on. (Ser ies 1) y = 11867DN - 1786 R² = 0.393 (2,000.00) -2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 - 0.20 0.40 0.60 Series1 Lin ear (Ser ies 1) y = 41144DN2 -13155DN + 1445. R ² = 0.445 -2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 - 0.20 0. 40 0.60 Ser ies1 Po ly. (Series 1) y = 2868.ln(D N) + 5601. R² = 0.329 (2,000.00) -2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 - 0.20 0.40 0.60 Series1 Lo g. (Ser ies 1)
Per samaan Allometrik R2
y = 117.4e7.5 19DN y = 11867DN - 1786 y = = 15593DN2.011 y = 2868.ln( DN) + 5601 y = 41144DN2 – 13155DN + 1445. 0.700 0.393 0.718 0.329 0.445 Note : Y = Biomassa (Kg), DN = NDVI Value
September 2010
info fwi
Dari hasil tersebut didapatkan persamaan yang
menghasilkan nilai R2 terbaik adalah persamaan Power
dengan nilai R2 sebesar 71.8%. Persamaan ini kemudian
diaplikasikan pada keseluruhan nilai NDVI di area studi.
Area Study
Biomassa Carbon
Min (Ton/Ha) Max (Ton/Ha) Total (Ton) Min (Ton/Ha) Max
(Ton/Ha) Total (Ton)
SHK 0.24 61.26 30,535.97 0.12 30.63 15,267.98
Pekandangan 0.20 51.00 26,291.79 0.10 25.50 13,145.90
Total 56,827.76 Total 28,413.88
Tabel. 10. Perbandingan Allometrik Biomassa dan NDVI
Berdasarkan hasil penghitungan menggunakan pendekatan spektral index vegetasi total carbon yang disimpan pada kedua areal penelitian mencapai 28,413.88 Ton. Apabila dibandingkan dengan menggunakan pendekatan luasan, kandungan C yang tersimpan dalam vegetasi memiliki perbedaan yang sangat besar. Hal ini disebabkan pada penghitungan berdasarkan luasan kelas penutupan lahan, nilai yang digunakan sebagai faktor perkalian adalah nilai rata-rata kandungan biomassa tegakan. Apabila dilihat lebih dalam, terjadi selang yang sangat besar antara nilai biomassa pada setiap kelas penutupan lahan. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya perbedaan yang besar pada hasil akhir pendugaan kandungan karbon. Pada pendekatan menggunakan indeks vegetasi, hal tersebut di eliminir dengan membuat korelasi nilai indeks vegetasi dengan nilai biomassa.
KESIMPULAN
Terdapat perbedaan yang cukup signifikan dari hasil estimasi penghitungan karbon menggunakan dua metode. Penghitungan dengan menggunakan korelasi nilai index vegetasi dan biomassa menghasilkan nilai yang lebih besar apabila dengan menggunakan metode penghitungan karbon berdasarkan rata-rata kandungan karbon per penutupan lahan. Penghitungan dengan menggunakan nilai index vegetasi menghasilkan nilai kandungan karbon yang lebih mendetail dan lebih spesifik pada wilayah tertentu.
REKOMENDASI
Penghitungan karbon dengan menggunakan metode korelasi nilai index vegetasi dengan nilai biomassa akan menghasilkan nilai potensi biomassa yang
lebih spesifik berdasarkan lokasi studi dan lebih akurat dalam pendugaan cadangan karbon.
REFERENCE
Brown, Sandra, 1997. Estimating Biomass and Biomass Change of Tropical Forests: a Primer. (FAO Forestry Paper - 134). FAO, Rome. Clark III, A. 1979. Suggested procedures for measuring tree biomass and reporting free prediction equations. Proc. For. Inventory Workshop, SAF-IUFRO. Ft. Collins, Colorado: 615-628
FWI/GFW, 2001. Potret Keadaan Hutan Indonesia. Bogor, Indonesia Hitchcock III, H.C. & J.P. McDonnell, 1979. Biomass measurement: a synthesis of the literature. Proc. For. Inventory Workshop, SAF-IUFRO. Ft. Collins, Colorado: 544-595.
Pearson, T., Sandra Brown. 2004. Exploration of the carbon sequestration potential of classified forests in the republic of Guinea. Report submitted to the USAID. Winrock International, Arlington, VA, USA.
